科学家发现细胞液滴内部隐藏结构，或攻克神经退行性疾病

长期以来，生物学家一直认为，细胞内一类没有膜包裹的 “生物分子凝聚体” 只是简单的液体小液滴，内部均匀无序，就像水里的油滴一样，只会融合、流动和交换物质。但 2026 年 2 月发表在《自然・结构与分子生物学》上的一项重磅研究，彻底推翻了这一经典认知。美国斯克里普斯研究所团队通过冷冻电镜等前沿技术，首次看清这类 “液滴” 内部藏着由蛋白质细丝构成的有序网络，这个隐形骨架直接决定它的功能，也为治疗癌症、渐冻症等疾病打开全新大门。

生物分子凝聚体对细胞至关重要，它参与 DNA 转录、蛋白质合成、清理细胞垃圾、抑制肿瘤等关键生命活动。因为没有细胞膜包裹，又表现出明显的液体特性，学界几十年来都把它当成无内部结构的简单液滴。这也导致一个难题：既然它没有固定结构，药物就找不到可结合的位点，很难针对凝聚体异常相关疾病开发疗法。

此次研究团队以细菌中的 PopZ 蛋白凝聚体为模型，借助冷冻电子断层扫描技术，在超高分辨率下直接观察到，PopZ 蛋白会按步骤组装成柔韧细丝，细丝再交织成稳定的网状支架，撑起整个凝聚体的形态与物理特性。研究人员还用单分子荧光技术证实，蛋白在凝聚体内外会呈现不同构象，说明位置直接影响分子状态。

为验证骨架的必要性，团队改造出无法形成细丝的突变 PopZ。结果凝聚体变得异常黏稠、表面张力骤降，直接导致细菌生长停滞、DNA 分配失败。实验清晰证明，凝聚体的物理结构，而非单纯成分，才是维持细胞正常运转的核心。

虽然实验在细菌中完成，但结论对人类健康意义重大。人体细胞中类似的丝状凝聚体，负责清理毒性蛋白、控制细胞异常分裂。一旦这些结构失灵，有害蛋白堆积会引发 ALS 等神经退行性疾病；分裂调控失效则可能诱发前列腺癌、乳腺癌等多种肿瘤。

研究负责人表示，过去因凝聚体看似无结构而难以靶向用药，如今发现它有明确且功能必需的内部架构，就可以像设计靶向蛋白药物一样，设计直接作用于凝聚体结构的精准疗法，纠正导致疾病的结构紊乱。

这项发现不仅改写细胞生物学基础认知，更把一类长期 “不可成药” 的关键结构变成全新治疗靶点，为多种疑难病症带来突破性研究方向与临床希望。

参考资料：“The filamentous ultrastructure of the PopZ condensate is required for its cellular function” by Daniel Scholl, Tumara Boyd, Andrew P. Latham, Alexandra Salazar, Asma M. A. M. Khan, Steven Boeynaems, Alex S. Holehouse, Gabriel C. Lander, Andrej Sali, Donghyun Park, Ashok A. Deniz and Keren Lasker, 2 February 2026, Nature Structural & Molecular Biology.
DOI: 10.1038/s41594-025-01742-y